• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.120-127
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• 2011

체크포인트 기법은 실시간 시스템의 내고장성을 구현하는 대표적인 방법이다. 본 논문에서는 확률 최적화를 이용하여 체크 포인트 구간을 결정하는 기법을 제시한다. 본 논문에서 다루는 실시간 시스템은 멀티 태스크(multi-task)들로 구성되며 Poisson 분포를 가지는 과도 고장이 발생한다. 또 멀티 태스크들은 비선점형 Rate Monotonic 알고리듬으로 스케줄링된다. 이번 연구에서는 멀티 태스크들의 수행 성공 확률을 체크포인트 삽입 개수로 표현하는 최적화 문제를 설정하고 이 확률값을 최대로 만드는 체크포인트 개수와 구간 길이를 구한다. 제안된 확률 계산 과정은 체크포인트 재수행 횟수에 대한 비선점형 RM 알고리듬의 스케줄링 가능성을 판별하는 방법도 포함한다. 사례 연구를 통해서 제안된 기법의 적용가능성을 입증한다.

• 전기학회논문지
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• 제61권1호
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• pp.148-154
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• 2012

For a successful checkpointing strategy, we should place checkpoints so as to optimize fault-tolerance capability of real-time systems. This paper presents a novel scheme of checkpoint placement for real-time systems with periodic multi-tasks. Under the influence of transient faults, multi-tasks are scheduled by the Rate Monotonic (RM) algorithm. The optimal checkpoint intervals are derived to maximize the probability of task completion. In particular, this paper is concerned about the general case that the deadline of a task is longer than the period. Compared with the special condition that the deadline is equal to or less than the period, this general case causes a more complicate test procedure for schedulability of the RM algorithm with respect to a given set of checkpoint re-execution vectors. The probability of task completion is also derived in a more complex form. A case study is given to show the applicability of the proposed scheme.

• 전기학회논문지
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• 제60권1호
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• pp.193-200
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• 2011

This paper presents an optimal checkpoint strategy for fault-tolerance in real-time systems. In our environment, multiple real-time tasks with arbitrary periods are scheduled in the system by Rate Monotonic (RM) algorithm, and checkpoints are inserted at a constant interval in each task while the width of interval is different with respect to the task. We propose a method to determine the optimal checkpoint interval for each task so that the probability of completing all the tasks is maximized. Whenever a fault occurs to a checkpoint interval of a task, the execution time of the task would be prolonged by rollback and re-execution of checkpoints. Our scheme includes the schedulability test to examine whether a task can be completed with an extended execution time. A numerical experiment is conducted to demonstrate the applicability of the proposed scheme.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.25-35
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• 2005

실시간 스케줄링 알고리즘에서는 비율단조(RM) 스케줄링 알고리즘과 마감시한(EDF) 스케줄링 알고리즘이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 알고리즘에서는 태스크 집합의 전체 이용율 값을 가지고 수행 가능성을 판별하였다. 그러나 임의의 태스크에서 이용율 값이 초과되면 개별 태스크의 한계성을 전혀 예측할 수 없는 문제점이 있었다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 이용율 값이 초과한 태스크를 예측하고, 개별 태스크의 이용율 값을 기반으로 스케줄링 가능성 여부를 판단하는 방법을 제시하였다. 또한, 실시간 시스템에서 스케줄링 가능성 검사의 한계성을 시뮬레이션을 통해 예측하고 결과를 분석하였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권6호
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• pp.1122-1129
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• 2007

For a system with multiple real-time tasks of different deadlines, it is very difficult to find the optimal checkpoint interval because of the complexity in considering the scheduling of tasks. In this paper, we determine the optimal checkpoint interval for multiple real-time tasks that are scheduled by RM(Rate Monotonic) algorithm. Faults are assumed to occur with Poisson distribution. Checkpoints are inserted in the execution of task with equal distance in the same task, but different distances in other tasks. When faults occur, rollback to the latest checkpoint and re-execute task after the checkpoint. We derive the equation of maximum slack time for each task, and determine the number of re-executable checkpoint intervals for fault recovery. The equation to check the schedulibility of tasks is also derived. Based on these equations, we find the probability of all tasks executed within their deadlines successfully. Checkpoint intervals which make the probability maximum is the optimal.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제25권1호
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• pp.199-214
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• 1999

The Constructive Battle Simulation Model is very important to the recent military training for the substitution of the field training. However, real battlefield systems operate under real-time conditions, they are inherently distributed, concurrent and dynamic. In order to reflect these properties by the computer-based simulation systems which represent real world processes, we have been developing constructive simulation model for several years. Conventionally, scheduling and resource allocation activities which have timing constraints, we elaborated on these issues and developed the simulation system on commercially available hardware and operating system with lock-free resource allocation scheme and rate monotonic scheduling.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.50-60
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• 2004

오늘날 대부분의 내장형 시스템은 목적상 많은 기능뿐만 아니라 실시간성도 함께 요구하고 있다. 특히, 경성 실시간 시스템에서는 주기 태스크들의 엄격한 마감시간 보장이 시스템의 성능을 좌우한다. 본 논문에서는 CPU 이용률이 놓아 비율단조 기법으로는 마감시간을 보장 할 수 없는 주기 태스크 셋을 위한 비율단조 기반의 스케줄러를 설계하고 구현한다. 이 스케줄러는 확장된 스케줄 가능성 검사를 실시하여, 태스크 셋의 수행 전태스크들의 공통주기를 찾아 마감시간 우선 기법을 기반으로 마감시간 보장 수행패턴을 생성한다. 이렇게 생성된 수행패턴을 참조하여 결정된 우선순위에 따라 태스크 셋을 실행하게 된다. 마감시간 우선 기법을 기반으로 생성된 패턴은 그 특성에 따라 CPU 이용률을 100% 까지 가능하게 하며, 수행패턴을 참조하여 수행함으로써 동적 우선순위 할당 기법의 단점인 실행시간 스케줄링 오버헤드를 없앨 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.52-63
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• 2009

본 논문에서는 유니폼 멀티프로세서 환경에서 단순 주기성 태스크 시스템을 성공적으로 스케줄 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 멀티프로세서 환경에서 주기성 태스크를 스케줄하기 위한 파티션드(partitioned) 스케줄링 알고리즘은 bin-packing 문제와 같은 문제로써 해결하는 게 불가능하다고 알려져 있다. 본 논문에서는 "task-splitting"기법을 이용하여 단순 주기성 태스크 시스템을 다른 단순 주기성 태스크 시스템으로 변환하는 글로벌(global) 스케줄링 알고리즘을 제시하고, 변환과정을 거친 단순 주기성 태스크 시스템은 유니폼 멀티프로세서에서 파티션드 스케줄링 알고리즘에 의해 성공적으로 스케줄 된다. 그리고 유니폼 멀티프로세서 환경에서 제안한 알고리즘이 이론적으로 최대 이용률 범위(utilization bound)까지 성공적으로 스케줄 할 수 있음을 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.557-560
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• 2008

본 논문에서는 유비쿼터스 지능형교통시스템(u-ITS: Ubiquitous Intelligent Transportation System)에서 발생하는 다량의 데이터를 실시간 저장하기 위해 메인 메모리 데이터베이스(MMDB: Main Memory Database)와 디스크 상주 데이터베이스(DRDB: Disk Resident Database)를 사용하는 시스템 구조와 RM(Rate Monotonic)를 기반으로 데이터의 발생 주기에 따라 MMDB와 DRDB에 실시간 저장하는 알고리즘을 제안한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.115-123
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• 2017

메시지 처리기란 다양한 클라이언트로부터 오는 메시지를 받아 처리하는 서버 소프트웨어이며, 메시지의 종류에 따라 마감기한 이내에 처리해야 하는 실시간 메시지와 비실시간 메시지를 처리한다. 최근 마이크로프로세서 기술의 발전과 리눅스의 빠른 보급에 따라 메시지 처리기는 멀티코어 기반의 리눅스 서버에서 구현되고 있으며, 멀티코어 환경에서는 코어를 효율적으로 사용해야 시스템의 성능을 극대화 시킬 수 있다. 멀티코어를 효율적으로 사용하기 위한 다양한 실시간 스케줄러가 제안되어 있지만, 많은 연구들이 이론적 분석이나 시뮬레이션에 국한되어 있고, 리눅스를 위해 제안된 일부 알고리즘들도 커널을 수정하거나 특정 커널 버전에서만 동작된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 멀티코어 환경에서 쓰레드를 사용자 수준에서 코어에 직접 매핑하는 리눅스 기반 메시지 처리기의 구조를 제안한다. 구현된 메시지 처리기에서는 기존의 RM(Rate Monotonic) 알고리즘을 수정하여 사용하였고, 특정 코어에 최대한 실시간 메시지를 몰아서 처리하도록 First fit 기반의 빈패킹(Bin-Packing) 알고리즘을 사용하여, 실시간 메시지의 위배율을 보장하면서 비실시간 메시지의 응답시간의 지연을 최소화하였다. 성능평가를 위하여 LITMUS 프레임 워크에서 제공하는 2가지 멀티코어 스케줄링 알고리즘(GSN-EDF, P-FP)을 이용하여 메시지 처리기를 구현한 후 제안된 시스템과 비교한 결과, 비실시간 메시지의 응답시간이 2가지 알고리즘 대비 최대 17~18%까지 향상되는 것을 확인하였다.